K13系列石砟漏斗車檢修門整治改造方案設計

史洪斌，劉文勝，袁太紅

(中車太原機車車輛有限公司，山西 太原 030027)

1 K13系列石砟漏斗車概況

K13型石砟漏斗車自研制成功以來，經過了多次升級改進。目前鐵路線上在用的60 t級石砟漏斗車主要有K13、K13T、K13K、K13A、K13N、K13AT、K13AK、K13NA、K13NT、K13NK型。

K13型石砟漏斗車是我國首次設計制造的石砟漏斗車，于1982年正式定名。該車主要用于鐵路線路新建、維修時鋪設石砟或運送散粒貨物，在軌道內外側均能卸砟。采用以風動為主、手動為輔的機械傳動開門機構；兩側卸砟既可單獨操縱，亦可集中操縱。該型車經換裝轉8AB型轉向架提速改造后定型為K13T型石砟漏斗車，經換裝轉K2型轉向架提速改造后定型為K13K型石砟漏斗車。

1994年，原太原機車車輛廠對K13型石砟漏斗車進行了升級改進，車體主要承載件材質提升為耐候鋼，牽引梁由300槽鋼改為310乙形鋼，操縱室由木結構改為全鋼結構，提高了車輛的防腐蝕性能，延長了使用壽命，改進后的車輛初始定型為K13A型石砟漏斗車，之后根據鐵道部電報改為K13N型石砟漏斗車。該型車經換裝轉8AB型轉向架提速改造后定型為K13AT型石砟漏斗車，經換裝轉K2型轉向架提速改造后定型為K13AK型石砟漏斗車。

1998年，中車太原機車車輛有限公司對K13N型石砟漏斗車又作了進一步改進，主要對卸砟系統和操縱室進行了優化設計，增加了噴水抑塵裝置，改進后的車輛定型為K13NA型石砟漏斗車。該型車換裝轉8B型轉向架后定型為K13NT型石砟漏斗車，換裝轉K2型提速轉向架后定型為K13NK型石砟漏斗車。

2 K13系列石砟漏斗車檢修門鎖閉裝置結構

K13系列石砟漏斗車檢修門鎖閉裝置有螺母壓緊式鎖閉和搭扣式鎖閉2種結構。

2.1 螺母壓緊式鎖閉結構

K13、K13T、K13K、K13N、K13AK型石砟漏斗車的檢修門均采用螺母壓緊式鎖閉結構(圖1)。該種檢修門關閉時，將檢修門板上焊接的連接螺栓插入搭鐵孔后，采用平墊圈、彈簧墊圈及螺母將檢修門緊固。

圖1 采用螺母壓緊式鎖閉結構檢修門

2.2 搭扣式鎖閉結構

既有K13NT、K13NK型石砟漏斗車檢修門采用搭扣式鎖閉裝置(圖2)。搭扣可以繞連接螺栓(轉軸)靈活轉動，并靠自重插入搭扣座內進行鎖閉；螺母擰入連接螺栓需露出不少于一扣后焊固在連接螺栓上，連接螺栓與螺母不能用扳手擰緊，否則搭扣不能靈活轉動。

圖2 采用搭扣式鎖閉結構檢修門

3 K13系列石砟漏斗車檢修門運用風險分析

3.1 采用螺母壓緊式鎖閉結構檢修門

采用螺母壓緊式鎖閉結構的檢修門運用過程中雖未出現檢修門意外開啟的情況，但分析其結構可知，車輛在長期使用過程中可能會因沖擊及振動出現螺母松動脫落的情況，如果上下2個螺母同時松動脫落會有引起檢修門意外開啟的風險。

3.2 采用搭扣式鎖閉結構檢修門

(1) 由于搭扣靠重力與搭扣座搭接，組裝時為了能可靠鎖閉，有時會通過敲擊搭扣使之與搭扣座的搭接量盡可能大一些，這可能使搭扣座產生一定程度的變形；另外車輛運行中受到縱向沖擊、振動也可能導致搭扣座變形。搭扣座變形后會導致搭扣與搭扣座的搭接量變小，使檢修門自鎖性能降低。如檢修門的上下2個搭扣同時跳起，就有發生檢修門意外開啟的風險。

(2) 檢修門組成的2個折頁與折頁座采用銷軸連接結構，隨著在車輛運行過程中銷軸與折頁座接觸產生磨耗以及在潮濕的空氣環境中被腐蝕，銷軸與折頁座的間隙將越來越大，使得檢修門竄動量增加，導致檢修門搭扣與搭扣座的鎖閉功能降低。

4 整改方案

2020年9月，中國國家鐵路集團有限公司工電部下發了工電機械電[2020]161號電報《關于開展石砟漏斗車檢修通道門隱患整治的通知》，要求各石砟漏斗車配置單位對K13系列石砟漏斗車檢修門的鎖閉裝置進行檢查和整改，并將防止檢修門異常開啟納入定期檢查保養項目，由各鐵路局集團公司在《石砟漏斗車運用管理實施辦法》中予以明確。

4.1 采用螺母壓緊式鎖閉結構檢修門

針對采用螺母壓緊式鎖閉結構檢修門的K13、K13T、K13K、K13N、K13AK型石砟漏斗車，將其檢修門鎖閉裝置的螺母緊固后，再加裝1個符合GB/T 6172.1—2016《六角薄螺母》要求的厚5 mm的M10六角螺母，以保證其鎖閉功能。

4.2 采用搭扣式鎖閉結構檢修門

針對采用搭扣式鎖閉結構檢修門的K13NT、K13NK型石砟漏斗車，按照如下順序進行整改：

(1) 將K13NT、K13NK型石砟漏斗車檢修門的搭扣、搭扣座進行矯正，保證搭扣與搭扣座連接鎖閉后呈水平位置。

(2) 將材質為Q235A的乙形連接板(厚2～3 mm)分別與搭扣和搭扣座密貼后配鉆φ6.6～7 mm鉚釘孔，鉚釘孔的位置可根據現場情況做適當調整。乙形連接板結構如圖3所示。

圖3 乙形連接板結構

(3) 將φ6.4 mm不銹鋼圓頭拉絲抽芯鉚釘從上向下穿入鉚釘孔，使乙形連接板與搭扣和搭扣座進行鉚接。圖4為搭扣與搭扣座鉚接三維示意圖。

圖4 搭扣與搭扣座鉚接三維示意圖

5 整改效果

針對K13、K13T、K13K、K13N、K13AK型石砟漏斗車，按照4.1條內容進行整治，已于2020年10月30日前全部完成；針對K13NT、K13NK型石砟漏斗車，按照4.2條內容進行整治，已于2020年11月30日前全部完成。目前經過整改的石砟漏斗車檢修通道門運用狀態良好，未再發生異常開啟故障，表明整改效果良好。